La edición genética puede hacer que las gallinas sean resistentes a la gripe aviar.

Un estudio sugiere que los pollos genéticamente modificados para ser inmunes a la gripe aviar pueden prevenir la propagación de la enfermedad en las granjas.

Pequeñas modificaciones en un solo gen hicieron que los pollos fueran resistentes a la infección de la gripe aviar, informan los investigadores el 10 de octubre en Nature Communications.

El gen, conocido como ANP32A, proporciona las instrucciones para que las células de pollo produzcan una proteína que los virus de la gripe necesitan para infectar con éxito las células. Al interrumpir la capacidad del virus aviar de secuestrar la proteína, la mayoría de los pollos genéticamente modificados no se infectaron.

Probar la edición del gen en un animal agrícola tan ubicuo y susceptible a la gripe aviar hace que el nuevo estudio sea "especialmente impactante e importante", dice Jacob Yount, inmunólogo viral de la Universidad Estatal de Ohio en Columbus, quien no participó en la investigación.

El virus puede propagarse rápidamente entre las aves en las granjas avícolas, a veces con consecuencias devastadoras. A partir de 2022, un brote afectó duramente a la industria avícola mundial, obligando a los granjeros a sacrificar millones de aves solo en los Estados Unidos. Después de una pausa en el verano, el 4 de octubre, una granja de pavos en Dakota del Sur confirmó el primer caso en una granja avícola de los Estados Unidos desde abril, afectando a unas 47,300 aves.

Aunque muchas cepas de gripe aviar causan solo una enfermedad leve en las aves, cepas mortales como la que causó el brote mundial pueden matar aves domésticas y silvestres. Además, los pollos ocasionalmente transmiten la gripe a animales de granja como cerdos o, menos frecuentemente, a personas.

Idealmente, la edición genética detendría por completo la replicación del virus dentro de los animales, de modo que no represente ningún riesgo para las aves ni para las personas. Sin embargo, en el nuevo estudio, algunos pollos editados aún se infectaron, lo que significa que la técnica aún no es 100 por ciento efectiva.

La nueva investigación "no ha llegado completamente a su destino, pero creo que es un primer paso asombroso y una prueba de concepto increíble", dice Yount.

Existen vacunas para proteger a las aves de la gripe, pero la táctica es costosa y el virus se adapta rápidamente para evadir esa protección, dijo el biólogo del desarrollo Mike McGrew de la Universidad de Edimburgo en una conferencia de prensa el 5 de octubre. Por otro lado, la edición genética ofrece una forma de hacer cambios permanentes que hacen que un animal sea resistente a una enfermedad en particular.

ANP32A es un buen gen para modificar en los pollos porque es "absolutamente esencial" para la replicación del virus, dijo la virologa Wendy Barclay del Imperial College London en la conferencia de prensa.

En el estudio, Barclay, McGrew y sus colegas realizaron dos cambios en ANP32A utilizando las tijeras moleculares CRISPR/Cas9, de modo que la proteína del gen ya no pudiera interactuar con los virus de la gripe aviar. Después de monitorear a los pollos durante dos años, los pollos editados estaban sanos y las gallinas ponían huevos normalmente, como los pollos no editados, dijo el ingeniero genético Alewo Idoko-Akoh de la Universidad de Bristol en Inglaterra en la conferencia de prensa.

Luego, el equipo colocó 10 pollos normales y 10 pollos editados en incubadoras separadas y los expuso a una dosis de alrededor de 1,000 partículas infecciosas de gripe aviar directamente en la cavidad nasal. La cepa era una que podía infectar a los pollos pero no hacerlos gravemente enfermos. Un día después, los dos grupos de pollos de dos semanas de edad se unieron con 10 pollos compañeros no expuestos, llamados centinelas. Los pollos no editados fueron emparejados con centinelas no editados y los pollos editados fueron emparejados con centinelas editados.

Todos los 10 pollos no editados se infectaron y tenían altos niveles de virus en sus cuerpos, y 7 de sus centinelas también se infectaron. Solo 1 de los pollos editados se infectó con el virus.

Este pollo modificado infectado tenía niveles bajos de virus y no transmitió el virus a ninguno de los centinelas editados. Pero "sentimos que sería lo responsable hacer más rigurosos los experimentos, para poner a prueba exhaustivamente si estos pollos realmente son resistentes", dijo Barclay.

Por lo tanto, los investigadores repitieron el experimento, exponiendo a los pollos a una dosis 1,000 veces mayor que antes, alrededor de 1 millón de partículas infecciosas, una dosis anormalmente alta que contiene más virus de los que probablemente se expondrían en las granjas avícolas. El equipo también mezcló centinelas no editados y editados con los pollos expuestos.

En una incubadora, todos los pollos normales se infectaron y transmitieron el virus a todos los centinelas no editados. Ningún centinela editado en esa incubadora se contagió de gripe. En la otra incubadora, 5 de los 10 pollos modificados se infectaron después de la exposición, transmitiendo el virus a un centinela no editado pero a ninguno de los editados. Esto sugiere que aunque el virus podría infectar a los pollos en dosis altas, los animales no eran muy contagiosos.

Viruses from the gene-edited chickens that got infected had adapted in ways that allowed the viruses to ditch their reliance on the ANP32A protein and instead co-opt two other proteins in the same family to replicate. That means editing more than one gene may be necessary to make chickens fully resistant to flu.

“If this was a disease that only infected chickens, then the resistance that we created would be better than what we would get with a vaccine,” McGrew said. “But because this is a zoonotic disease and can be spread potentially to humans, we really need to aim for complete resistance.”

Eliminating all three ANP32 genes from chicken cells grown in a lab dish stopped the virus from replicating at all. But because having at least some ANP32 proteins may be important for developing chick brains, bones and hearts, that strategy might cause problems for live chickens. More work is needed to figure out if that is true, Yount says, and whether other genes outside of the ANP32 family might also be good candidates for editing.

The use of genetically modified organisms in agriculture is not without controversy (SN: 1/29/16). But it’s important to continue such work in chickens, Idoko-Akoh said, “so that then when maybe it becomes widely or more culturally accepted, we can take advantage of the technology.”

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